Geologia stosowana

Rodzaje kamieni brukowych w polskich miastach

Dobór kamienia brukowego na historycznych rynkach polskich miast wynikał z lokalnej dostępności surowca, właściwości mechanicznych skały i tradycji rzemiosła kamieniarskiego w danym regionie. Różnice między Krakowem, Wrocławiem, Poznaniem i Gdańskiem są wyraźne i mają bezpośredni wpływ na wymagania wobec zaprawy fugowej przy renowacji.

Stary Rynek w Poznaniu – historyczna nawierzchnia brukowa

Stary Rynek w Poznaniu. Źródło: Wikimedia Commons, CC BY-SA

Granit – kamień dominujący w Polsce północnej i środkowej

Granit jest najczęściej spotykanym kamieniem brukowym na historycznych rynkach w Polsce. Jego wysoką twardość (7 w skali Mohsa) i odporność na ścieranie doceniano już w średniowieczu. Na rynkach w Gdańsku i Poznaniu granit pochodzi głównie ze Skandynawii – był przywożony jako balast w statkach i stąd jego obecność w miastach nadmorskich i nadwiślańskich.

Kostka granitowa dzieli się na:

  • Kostka duża – wymiary 14×16 cm lub 16×18 cm, stosowana na placach o dużym ruchu
  • Kostka mała – wymiary 8×10 cm lub 10×10 cm, spotykana na reprezentacyjnych rynkach i chodnikach
  • Bruk nieregularny (polny) – kamienie polodowcowe bez obróbki mechanicznej, stosowane w starszych warstwach nawierzchni

Przy renowacji nawierzchni granitowych zaprawa fugowa musi być wystarczająco elastyczna – granit pracuje cieplnie inaczej niż otaczające go materiały, a zbyt sztywna zaprawa pęka przy wahaniach temperatury.

Bazalt – Dolny Śląsk i Wrocław

We Wrocławiu i na obszarze Dolnego Śląska historycznie używano bazaltu wydobywanego w okolicach Złotoryi, Gór Izerskich i Pogórza Sudeckiego. Bazalt jest twardszy od granitu i ciemniejszy – nadaje charakterystyczny wygląd niektórym wrocławskim rynkom i uliczkom.

Właściwości bazaltu istotne z punktu widzenia renowacji:

  • Wysoka odporność na ścieranie – nawierzchnie bazaltowe zachowują się lepiej przy intensywnym ruchu pieszym
  • Słabsza absorpcja wody niż granit – mniejsze ryzyko wysalania, ale wymagana jest zaprawa o zbliżonej elastyczności
  • Ciemnoszara lub czarna barwa – zaprawa fugowa powinna mieć zbliżony odcień, unikano jasnych piasków, które kontrastowały z ciemnym kamieniem

Porównanie twardości kamieni stosowanych w bruku polskich rynków

  • Bazalt – ok. 8–9 w skali Mohsa, bardzo wysoka odporność na ścieranie
  • Granit – ok. 6–7 w skali Mohsa, dobra odporność, łatwy w obróbce
  • Piaskowiec – ok. 6–7 w skali Mohsa, zróżnicowana wytrzymałość zależnie od spoiwa diagenetycznego
  • Wapień – ok. 3–4 w skali Mohsa, miękki, rzadko stosowany przy dużym ruchu

Piaskowiec – Kraków i Małopolska

Na rynkach małopolskich, w tym na krakowskim Rynku Głównym, oprócz granitu stosowano lokalne piaskowce z Gór Świętokrzyskich i Karpat. Piaskowiec jest miększy i podatniejszy na obróbkę niż granit, co ułatwiało jego wydobycie i formowanie kostek w epokach historycznych.

Renowacja nawierzchni piaskowcowych jest bardziej wymagająca niż granitowych:

  • Piaskowiec wchłania więcej wody – zaprawa fugowa musi mieć bardzo wysoką paroprzepuszczalność, aby wilgoć mogła swobodnie odparowywać
  • Miękkie skały osadowe są podatne na erozję chemiczną (kwasy w opadach) – wybór odpowiedniej zaprawy wapiennej ma bezpośredni wpływ na tempa degradacji kamienia
  • Niektóre piaskowce krakowskie mają żółtawą barwę, co determinuje dobór piasku do zaprawy – najlepiej ten sam materiał co w historycznej spoinie
Rynek Główny w Krakowie – widok z lotu ptaka

Rynek Główny w Krakowie. Źródło: Wikimedia Commons, CC BY-SA

Bruk polny – starsze warstwy

Pod historycznymi rynkami często odkrywane są starsze warstwy nawierzchni wykonane z niekształtowanego bruku polnego – głazów narzutowych zebranych z pól. Był to najprostszy i najtańszy materiał, stosowany na drogach wiejskich i w pierwszych miejskich nawierzchniach przed rozpowszechnieniem kostkowania.

Przy pracach wykopaliskowych lub sondażach na rynkach odkryte fragmenty bruku polnego są dokumentowane i chronione. W niektórych przypadkach (np. przy większych inwestycjach infrastrukturalnych pod rynkami) możliwe jest pozostawienie oryginalnego bruku polnego w ekspozycji lub przeniesienie go do muzeum.

Znaczenie petrografii dla doboru zaprawy

Znajomość rodzaju kamienia jest kluczowa przy doborze składu zaprawy. Zasada ogólna brzmi: zaprawa musi być słabsza mechanicznie niż kamień. Oznacza to:

  • Do granitu i bazaltu – NHL 3.5 lub NHL 5 z odpowiednim wypełniaczem
  • Do piaskowca i wapienia – NHL 2 lub NHL 3.5, nigdy NHL 5
  • Do bruku polnego nieregularnego – zazwyczaj NHL 2 z grubym kruszywem rzecznym

Stosowanie zbyt mocnej zaprawy przy miękkim kamieniu powoduje, że przy odkształceniach termicznych lub osiadaniu podłoża pęka kamień, a nie spoina. Spoina jest elementem wymiennym – kamień oryginalny jest nieodtwarzalny.

Źródła i literatura